Akut mezenterik iskemi (AMİ), çölyak eksenindeki trombüs veya superior veya inferior mezenterik arter nedeniyle mezenterde kan akımının azalması ile karakterize, yüksek mortalite riski2 olan nadir bir patoloji1'dir. Olguların %60-70'inde akut barsak iskemisinden tromboz veya embolizasyona bağlı superior mezenterik arterin akut tıkanıklıkları sorumludur3. Buna karşılık, vakaların% 5-15'inde mezenterik venöz tromboz, superior mezenterik veni ve daha nadiren inferior mezenterik veni içeren mezenterik iskemiyi açıklar4. İskemiden kaynaklanan hipoksi ve malnütrisyon, hücresel düzeyde enerji metabolizması bozukluklarına yol açar5. Örneğin, bozulmuş mitokondriyal fonksiyon, hücresel ölüm mekanizmalarını başlatan çoklu sinyal yollarını aktive eder6. Hızlı reperfüzyon aerobik metabolizmanın restorasyonunu sağlasa da, iskemik bir bölgeye kan akışının restorasyonu genellikle reaktif oksijen türleri (ROS) üretimi7, aşırı kalsiyum yükü8, endotel disfonksiyonu9 ve inflamatuar yanıtlar10 nedeniyle geniş doku hasarına neden olur.
İskemi-reperfüzyon (I/R) hasarı11 sırasındaki moleküler mekanizmaları aydınlatmak için superior mezenterik arterin geçici vasküler oklüzyonunu kullanan birçok deneysel hayvan modeli kurulmuştur. Bu tür modellerin intravital mikroskopi (IVM) ile birlikte kullanılması, altta yatan hücresel etkileşimler ve hastalığın ilerlemesi hakkında bilgi edinmek için esastır11. Bağırsak bariyeri disfonksiyonu iskemi12'den kısa bir süre sonra gözlenir, epitel bütünlüğünükaybeder 13 ve mezenterik lenf düğümleri, dalak, karaciğer ve böbrek gibi ekstraintestinal bölgelere bakteri translokasyonu ile sonuçlanır12,14. Reperfüzyon mukozal hasarı daha da şiddetlendirir15. Arteriyollerdeki enflamatuar bir yanıt, L-selektin16, P-selektin (CD62P)17, trombosit GPIIb/IIIa ve fibrinojen18 gibi moleküllere bağlı olan lökositlerin endotel hücre tabakasına yuvarlanması ve sıkı bir şekilde yapışması ile kendini gösterir. İlginç bir şekilde, lökositin mezenterik venüllere yapışması, bağırsak mikrobiyotası19 ve Toll benzeri reseptör 4 sinyali10'un varlığından etkilenir. I/R hasarı ayrıca nötrofil hücre dışı tuzak (NET) oluşumunutetikler 10. Nötrofiller gibi aktive edilmiş lökositlerden kaynaklanan hücre dışı DNA'nın terapötik hedeflemesi, bağırsak I / R hasarınınsonucunu iyileştirir 20. Karaciğerde, I/R yaralanması, yerleşik mikrofajlar21 tarafından ateşlenir ve mikroRNA inhibisyonu, apoptozu22 önemli ölçüde azaltır. Dikkat çekici bir şekilde, mezenterdeki I/R hasarı, revaskülarizasyondan sonra geri dönüşümlü ve düzelen bağırsak disbiyozu ile sonuçlanır23.
Endotel ayrıca I/R hasarının zararlı etkilerinden de etkilenir ve ROS bu süreçte çok önemli bir rol oynar24. Lökositin endotel hücre tabakasına yapışması, endotel hasarı ve nitrik oksit (NO) metabolizmasında değişiklikler gözlenir9. Bununla birlikte, ilgili moleküler yollar henüz tam olarak keşfedilmemiştir.
Proteaz ile aktive olan reseptör 1 (PAR1, F2r), endotel hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli hücreler tarafından eksprese edilen bir membran reseptörüdür ve enflamatuar durumlar sırasında aktive edilir25. Aktivasyonu, serin proteazlar reseptörü N-terminalinde parçaladığında, bağlı ligandı açığa çıkardığında meydana gelir ve bu da molekül26'nın ikinci hücre dışı döngüsüne bağlanarak reseptörü aktive eder. Endotelyal protein C reseptörü (EPCR)-PAR1 sinyal yolu, endotelyal NO homeostazını etkiler ve periferik iskemi27'de kan akışının restorasyonunu kolaylaştırır.
Bu çalışmada, lökosit yuvarlanmasını, adezyonunu ve NET oluşumunu görselleştirmek için endotel hücresine özgü PAR1 eksikliği ile karakterize genetik bir fare modeline I/R hasarı uygulandı. I/R mikrocerrahisi sonrası genetik fare modeli ve intravital mikroskopi kombinasyonu, hastalığın ilerlemesinde rol oynayan spesifik hücre tiplerini vurgulayarak değerli bilgiler sağlar. Genetik fare modellerine I/R hasarının uygulanması, hastalığın seyrini iyileştirmek için kullanılabilecek potansiyel terapötik hedeflerin belirlenmesinde etkilidir. Ayrıca, NETosis'te endotelyal PAR1'in önemi gösterilmiştir.